DE172317C

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Publication number: DE172317C
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KAISEQuay

PATENTAMTPATENT OFFICE

KLASSE 21 d. CLASS 21 d.

in BERLIN.in Berlin.

mittels Unipolarzellen.by means of unipolar cells.

In dem Patent 148577 sind Anordnungen beschrieben, bei welchen die Gleichrichtung von mehrphasigem Wechselstrom mittels einer in Stern geschalteten Gruppe von Unipolarzellen und eines ebenfalls in Stern geschalteten beliebigen elektromagnetischen Systems (z. B. Maschine, Motor, Transformator, Drosselspule) erfolgt, und bei welchen der gleichgerichtete Strom einerseits demIn the patent 148577 arrangements are described in which the rectification of multiphase alternating current by means of a star-connected group of unipolar cells and any electromagnetic system (e.g. machine, motor, transformer, Choke coil) takes place, and in which the rectified current on the one hand the

ίο Nullpunkte der Zellengruppe, andererseits dem Nullpunkte des genannten elektromagnetischen Systems entnommen wird.ίο Zero points of the cell group, on the other hand taken from the zero point of said electromagnetic system.

In nachfolgendem sollen nun einige Anordnungen beschrieben werden, welche die Verwendung derartiger Schaltungen auch bei einphasigem Wechselstrom mit Vorteil ermöglichen bezw. bei Mehrphasenströmen die Erreichung einer noch größeren Stetigkeit des gleichgerichteten Stromes gestatten.In the following, some arrangements will now be described, which the Use of such circuits even with single-phase alternating current advantageously enable BEZW. with multiphase currents allow the achievement of an even greater steadiness of the rectified current.

Fig. I zeigt eine Anordnung zur Gleichrichtung einphasigen Wechselstromes, bestehend aus einer Gruppe von zwei Unipolarzellen α und b, deren Elektroden der einen Art miteinander verbunden sind, also gewissertnaßen einen Nullpunkt bilden, und einer Drosselspule c oder sonstigem elektromagnetischen System (Maschine, Motor, Transformator), dessen Wicklung durch einen Abzweigpunkt (Nullpunkt) in zwei gleiche Wicklungen unterteilt wird. Von dem obenFig. I shows an arrangement for rectifying single-phase alternating current, consisting of a group of two unipolar cells α and b, the electrodes of which are connected to one another, i.e. to a certain extent form a zero point, and a choke coil c or other electromagnetic system (machine, motor, Transformer), the winding of which is divided into two equal windings by a branch point (zero point). From the one above

erwähnten Nullpunkt der Unipolarzellengruppe und dem Nullpunkt des genannten elektromagnetischen Systems wird der gleichgerichtete Strom durch die Leitungen e abgenommen, während die äußeren Enden der Drosselspule parallel mit den freien Enden der Unipolarzellengruppe an die Wechselstromleitungen d angeschlossen werden.mentioned zero point of the unipolar cell group and the zero point of said electromagnetic system, the rectified current is drawn through the lines e, while the outer ends of the choke coil are connected in parallel with the free ends of the unipolar cell group to the alternating current lines d .

Man kann sich diese Anordnung aus der im Hauptpatent (Fig. 1) dargestellten dreiphasigen Schaltung durch Weglassung einer Phase an der Zellengruppe und am Transformator entstanden denken.One can think of this arrangement from the three-phase shown in the main patent (Fig. 1) Think of circuitry created by omitting a phase on the cell group and on the transformer.

Der Stromverlauf ist hierbei folgender:
In der ersten halben Periode möge der Strom in den Wechselstromleitungen d die in Fig. ι durch die Pfeile angedeutete Richtung haben. Durch die Unipolarzelle b kann er nicht fließen, da diese ihm ihre Aluminiumplatte zukehrt und ihm infolgedessen hohen Widerstand entgegensetzt. Der Strom wird daher die rechte Wicklungshälfte der Drosselspule c durchfließen, sich am Nullpunkt teilen und zürn größten Teil den Gleichstromkreis e durchfließen, welcher nur geringen Ohm'sehen Widerstand besitzt, während ein kleiner Teil die linke Wicklungshälfte der Drosselspule c durchfließt, welche verhältnismäßig hohen induktiven Widerstand besitzt. Der durch den Gleichstromkreis geflosseneThe current course is as follows:
In the first half period, let the current in the alternating current lines d have the direction indicated by the arrows in FIG. It cannot flow through the unipolar cell b because its aluminum plate faces it and consequently offers high resistance to it. The current will therefore flow through the right half of the winding of the choke coil c , split at the zero point and for the most part flow through the direct current circuit e , which has only a low ohmic resistance, while a small part flows through the left half of the winding of the choke coil c , which is relatively high inductive Possesses resistance. The one that flowed through the DC circuit

größere. Stromteil fließt durch die Unipolarzelle a, welche ihm in dieser Richtung nur geringen Widerstand entgegensetzt, nach der zweiten Wechselstromleitung d. In der zweiten halben Periode fließt der Strom dementsprechend durch die linke Wicklungshälfte der Drosselspule c, den Gleichstromkreis e, durch die Unipolarzelle b nach der zweiten Wechselstromleitung" d. Es werden also bei dieserbigger. Part of the current flows through the unipolar cell a, which opposes it only little resistance in this direction, after the second alternating current line d. In the second half period the current flows accordingly through the left half of the winding of the choke coil c, the direct current circuit e, through the unipolar cell b after the second alternating current line " d

ίο Schaltung beide Wechselstromimpulse im Gleichstromkreise e fast voll ausgenutzt, trotz-. dem nur zwei Unipolarzellen verwendet werden , während von den bisher bekannten Schaltungen für einphasigen Wechselstrom nur die Grätz'sche Schaltung mit vier Zellen die Ausnutzung beider Wechselstromimpulse in demselben Gleichstromkreise gestattete. Die erhaltene Spannung des gleichgerichteten Stromes entspricht hier der Hälfte der Wechselstromspannung zwischen den Leitungen d. An Stelle der Drosselspule c kann, wie bereits erwähnt, auch ein beliebiges anderes elektromagnetisches System mit neutralem Punkt, z. B. Maschine, Motor, Transformator usw., treten.almost fully utilized ίο circuit both AC pulses in DC circuits e, nevertheless. only two unipolar cells are used, while of the previously known circuits for single-phase alternating current only the Graetz circuit with four cells allowed the use of both alternating current pulses in the same direct current circuit. The voltage of the rectified current obtained here corresponds to half the AC voltage between the lines d. Instead of the choke coil c , as already mentioned, any other electromagnetic system with a neutral point, e.g. B. machine, motor, transformer, etc., occur.

Für höhere Spannungen können gerade so wie nach dem Hauptpatent an Stelle der einzelnen Unipolarzellen Gruppen von hintereinander geschalteten Zellen verwendet werden. Ebenso ist es nicht durchaus nötig, bei einer Schaltung nach Fig. 1 einzelne Unipolarzellen zu verwenden und deren Elektroden der einen Art zu einem neutralen Punkt zu vereinigen, es können vielmehr in geeigneten Fällen auch Unipolarzellen verwendet werden, bei welchen zwei Aluminiumplatten in gemeinsamem Behälter und gemeinsamem Elektrolyt einer gemeinsamen Elektrode der anderen Art gegenüber stehen, welch letztere dann den Nullpunkt der Zelle bildet.For higher voltages, as in the main patent, instead of individual unipolar cells groups of cells connected in series can be used. Likewise, it is not absolutely necessary for a circuit according to FIG. 1 to have individual unipolar cells to use and to unite their electrodes of one kind to a neutral point, it can rather be in In suitable cases, unipolar cells can also be used, in which two aluminum plates in a common container and a common Electrolyte are opposite to a common electrode of the other type, the latter then being the zero point of the cell forms.

Die im vorstehenden beschriebene Anordnung nach Fig. 1 kann man nun auch zur Gleichrichtung von mehrphasigen Wechselströmen mit beliebig vielen Phasen verwenden, indem man den Wechselstrom jeder einzelnen Phase mit je einer Anordnung nach Fig. ι für sich gleichrichtet und die .so erhaltenen zwei, drei oder mehr Gleichströme durch Parallel- oder Hintereinanderschaltung zu einem einzigen Gleichstrom vereinigt. Diese Anordnung, welche in Fig. 2 für dreiphasigen Wechselstrom dargestellt ist, gibt infolge der überlagerung der .Einzelströme ähnlich wie die im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen für Mehrphasenströme einen sehr stetig verlaufenden Gleichstrom und hat vor den dort beschriebenen Anordnungen noch den Vorzug, daß man durch Hintereinanderschaltüng der einzelnen Gleichströme in den Stand gesetzt ist. eine höhere Gleichstromspannung zu entnehmen, als der zugeführten Mehrphasenspannung entspricht.The above-described arrangement according to FIG. 1 can now also be used for Use rectification of multiphase alternating currents with any number of phases, by rectifying the alternating current of each individual phase with an arrangement according to FIG two, three or more direct currents are combined into a single direct current by connecting them in parallel or in series. This arrangement, which is shown in Fig. 2 for three-phase alternating current, gives as a result of the superimposition of the individual currents, similar to those described in the main patent Arrangements for multi-phase currents and has a very steady direct current before the arrangements described there still the advantage that one by one behind the other switching of the individual direct currents is enabled. a higher DC voltage to be taken than corresponds to the supplied multiphase voltage.

■Eine noch größere Stetigkeit des gleichgerichteten Stromes als mittels der im vorstehenden und im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen für dreiphasigen Wechselstrom erhält man, wenn man zunächst mittels bekannter Transformatorenschaltungen die Zahl der Phasen vergrößert, diese vielphasigen Wechselströme entweder nach der vorstehend beschriebenen Anordnung einzeln gleichrichtet und die erhaltenen Gleichströme durch Parallel- oder Hintereinanderschaltung zu einem einzigen Gleichstrom vereinigt, oder aber die vielphasigen Wechselströme verkettet und mit den im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen gleichrichtet.¹ ■ An even greater continuity of the rectified current than by means of the arrangements for three-phase alternating current described in the above and in the main patent is obtained if one first increases the number of phases by means of known transformer circuits, either rectifies these polyphase alternating currents individually according to the arrangement described above and the obtained Direct currents combined into a single direct current through parallel or series connection, or the multiphase alternating currents are concatenated and rectified with the arrangements described in the main patent. ¹

Eine zur Vervielfältigung der Phasenzahl geeignete Transformatorenschaltung ist z. B. 80 in Fig. 3 dargestellt. Hier ist ein Drehstromtransformator mit seiner Primärwicklung / in Sternschaltung an ein Drehstromnetz angeschlossen. Die Sekundärwicklung ist in zwei Gruppen mit g und h bezeichneter Wicklungen zerlegt, welche so angeordnet sind, daß alle Wicklungen g nur auf je einem Kern untergebracht sind, während alle Wicklungen h auf je zwei Kerne verteilt sind, so daß die von den Enden der letzteren Wicklungen abgenommenen Ströme gegen die in den Wicklungen g induzierten Ströme in der Phase verschoben sind und sich zwischen letztere lagern. Die so erhaltenen vielphasigen Wechselströme werden gemäß vorliegender Erfindung mittels Unipolarzellen nach den hier oder im Hauptpatent gekennzeichneten Anordnungen gleichgerichtet, indem entweder die einzelnen den Leitungen d entnommenen Wechselströme nach der in Fig. 2 dargestellten Weise gleichgerichtet und zu einem einzigen Gleichstrome vereinigt werden, oder indem die Spulengruppen g bezw. h unter sich in geeigneter Weise verkettet und die hierbei erhaltenen Mehrphasenströme nach einem der im Hauptpatent beschriebenen Verfahren gleichgerichtet werden. Man erhält so einen sehr stetig verlaufenden Gleichstrom, dessen Pulsationen infolge ihrer geringen Amplitude kaum mehr stören, noA transformer circuit suitable for multiplying the number of phases is e.g. B. 80 shown in FIG. Here a three-phase transformer is connected to a three-phase network with its primary winding / in star connection. The secondary winding is divided into two groups with g and h designated windings, which are arranged so that all windings g are accommodated only on one core, while all windings h are distributed over two cores, so that the ends of the latter Windings removed currents are shifted in phase with the currents induced in the windings g and are interposed between the latter. The multiphase alternating currents obtained in this way are rectified according to the present invention by means of unipolar cells according to the arrangements identified here or in the main patent, either by rectifying the individual alternating currents taken from the lines d in the manner shown in FIG. 2 and combining them into a single direct current, or by the Coil groups g respectively. h linked together in a suitable manner and the multiphase currents obtained in this way are rectified by one of the processes described in the main patent. This gives a very steady direct current, the pulsations of which are hardly disturbing due to their low amplitude, no

Eine ähnliche Vervielfältigung der Phasenzahl kann man auch mittels zweier Transformatoren erhalten, indem man den einen Transformator primär in Stern, den anderen primär in Dreieck schaltet, diese beiden Primärwicklungen parallel an ein Drehstromnetz anschließt und von den gleichartig (also entweder beide in Stern oder beide in Dreieck) geschalteten Sekundärwicklungen viel-. phasige Wechselströme abnimmt, welche man in oben beschriebener Weise gleichrichten kann. Es sei jedoch hier besonders daraufA similar multiplication of the number of phases can also be achieved using two transformers obtained by switching one transformer primarily in star, the other primarily in delta, these two Primary windings connected in parallel to a three-phase network and from the similar (i.e. either both in star or both in delta) multiple secondary windings. phase alternating currents decreases, which are rectified in the manner described above can. However, it is particularly important here

hingewiesen, daß nicht solche Verfahren zur Vergrößerung der Phasenzahl das Wesentliche und Neue unserer Erfindung darstellen, denn diese Verfahren sind bekannt, vielmehr ist der Gegenstand unserer Erfindung die Gleichrichtung der auf bekannte Weise erhaltenen vielphasigen Ströme mittels der hier oder im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen. pointed out that such methods of increasing the number of phases are not essential and represent novelty of our invention, because these processes are known, rather the subject of our invention is the rectification of those obtained in a known manner polyphase currents by means of the arrangements described here or in the main patent.

Claims

Patent-to sayings:

i. Arrangement for rectifying single-phase alternating currents using unipolar cells according to patent 148577, characterized in that the direct current withdrawal between the zero point of two electrodes of the same name connected to one another and to the alternating current lines connected unipolar cells, or groups of such cells, and the zero point of an electromagnetic system connected in parallel with the cells to the same AC lines

stems (e.g. dynamo, motor, transformer, choke coil).

2. An embodiment of the arrangement according to claim 1 for multiphase Alternating current, characterized in that each individual phase according to the in An-Spruch ι described manner is rectified and the direct currents thus obtained connected to one another by parallel or series connection will.

3. An embodiment of the specified in the main patent and in claim 2 Arrangements for polyphase alternating current, characterized in that first the number of individual phases is enlarged by means of transformers in a known manner and the thus obtained multiphase currents rectified by means of the arrangements specified in claim 2 or in the main patent for the purpose of achieving greater continuity of the rectified current.

For this purpose ι sheet of drawings.